X、Y、Z、Q、E、F六种元素中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和,E在第二周期主族元素中电负性最大的元素。请回答下列问题:
(1)XZ2与YZ2分子的立体结构分别是 和 ,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 (写分子式),理由是 ;
(2)Q的元素符号是 ,它的核外电子排布式为 ,在形成化合物时它的最高化合价为 ;
(3)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键 。
(4)F的氢化物是一种碱性气体,F还可与氢形成离子化合物FH5,其电子式为 ;其晶体的最小结构单元如图所示,经实验测得FH5晶体的密度为dg/cm3,阿伏加德罗常数用NA表示,则该晶体中阴离子与阳离子之间的最短距离为 cm。
水体中重金属铅的污染问题备受关注。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-,各形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如下图所示:
(1)Pb(NO3)2溶液中,________2(填“>”“=”或“<”);往该溶液中滴入氯化铵溶液后,
增加,可能的原因是________________________________。
(2)往Pb(NO3)2溶液中滴入稀NaOH溶液,pH=8时溶液中存在的阳离子(Na+除外)有__________,pH=9时主要反应的离子方程式为_______________________。
(3)某课题组制备了一种新型脱铅剂,能有效去除水中的痕量铅,实验结果如下表:
离子 |
Pb2+ |
Ca2+ |
Fe3+ |
Mn2+ |
Cl- |
处理前浓度/(mg·L-1) |
0.100 |
29.8 |
0.120 |
0.087 |
51.9 |
处理后浓度/(mg·L-1) |
0.004 |
22.6 |
0.040 |
0.053 |
49.8 |
上表中除Pb2+外,该脱铅剂对其他离子的去除效果最好的是________。
(4)如果该脱铅剂(用EH表示)脱铅过要发生的反应程中主为:2EH(s)+Pb2+E2Pb(s)+2H+则脱铅的最合适pH范围为( )
A.4~5 B.6~7 C.9~10 D.11~12
150℃时,只含C、H、O三种元素的有机物A8.8g在一定量的O2中燃烧,生成的混合气体缓慢通过盛有足量无水CuSO4的干燥管,干燥管中的固体增重10.8g,剩余的气体通入盛有足量澄清石灰水的试剂瓶,试剂瓶中的物质增重8.8g,最后的气体缓慢通过盛有灼热CuO的硬质试管,硬质试管中的物质质量减少4.8g。请通过计算和分析回答下列问题:
⑴写有机物的分子式
⑵本题中,A和O2反应的化学方程式为;
⑶ 若A的结构满足下列条件:能和Na反应但不能和NaOH反应;能进行催化氧化但不能发生消去反应。则A的结构简式为;
铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。
(1)一定条件下,Fe与CO2可发生反应:
2Fe(s)+3CO2(g)Fe2O3(s)+3CO(g)
该反应的平衡常数(K ) 随温度(T ) 升高而增大。
①该反应的平衡常数K=______。(填表达式)
②下列措施中,能使平衡时c(CO)/c(CO2) 增大的是(填标号)。
A.升高温度 | B.增大压强 |
C.充入一定量CO | D.再加一些铁粉 |
(2)图1装置发生反应的离子方程式为。
(3)图2装置中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液,乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后,停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液,观察到石墨电极附近首先变红。
① 电源的M端为极,甲烧杯中铁电极的电极反应为。
② 乙烧杯中电解反应的化学方程式为。
③ 停止电解,取出Cu电极,洗涤、干燥、称量、电极增重 0.64 g,甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为mL 。
工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:
CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH
(1)判断反应达到平衡状态的依据是(填序号)。
a. 生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
b. 混合气体的密度不变
c. 混合气体的总物质的量不变
d. CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1。
①该反应△H___0(填“>”或“<”)。
②实际生产条件控制在250℃、1.3ⅹ104 kPa左右,选择此压强的理由是_______。
(3)右图2表示在温度分别为T1、T2时,平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线,A、C两点的反应速率A____C(填“>”、“=”或“<”,下同),A、C两点的化学平衡常数A_____C,由状态B到状态A,可采用______的方法(填“升温”或“降温”)。
(4)一定条件下,0.5mol甲醇蒸气完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水,放出Q KJ的热量。写出该反应的热化学方程式。
(5)图3是甲醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)结构示意图,写出 a处电极上发生的电极反应式。
在一容积为2 L的密闭容器中,加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0 。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图所示,请回答下列问题:
(1)根据上图,计算从反应开始到平衡时,氢气的平均反应速率v(H2)为______________。
(2)该反应达到平衡时N2的转化率_________________。
(3)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为____________。(填序号)
a.0.20 mol·L-1 b.0.12 mol·L-1 c.0.10 mol·L-1 d.0.08 mol·L-1
(4)请写出该反应的平衡常数表达式_________,若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1K2(填“>”、“="”" 或 “<” )。
(5)在第5分钟末将容器的体积缩小一半后,若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol·L-1),请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线。